已知函数f(x)=(x2+ax+a)ex(e为自然对数的底数).(1)若a=-1,求函数f(x)的单调区间;(2)是否
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解决时间 2021-02-18 19:56
- 提问者网友:献世佛
- 2021-02-18 15:09
已知函数f(x)=(x2+ax+a)ex(e为自然对数的底数).(1)若a=-1,求函数f(x)的单调区间;(2)是否存在实数a,使函数f(x)在R上是单调增函数?若存在,求出a的值;若不存在,请说明理由.
最佳答案
- 五星知识达人网友:青灯有味
- 2021-02-18 16:02
(1)若a=-1,则f′(x)=(x2+x-2)ex,
由f′(x)=(x2+x-2)ex>0,解得x>1或x<-2,即函数的增区间为(-∞,-2)与(1,+∞),
由f′(x)=(x2+x-2)ex<0,解得-2<x<1,即函数的减区间为(-2,1);
(2)∵f′(x)=[x2+(a+2)x+2a]ex,由f′(x)≥0?x2+(a+2)x+2a≥0对于x∈R恒成立,
则△=(a+2)2-8a≤0?(a-2)2≤0,
又(a-2)2≥0,∴a=2
由f′(x)=(x2+x-2)ex>0,解得x>1或x<-2,即函数的增区间为(-∞,-2)与(1,+∞),
由f′(x)=(x2+x-2)ex<0,解得-2<x<1,即函数的减区间为(-2,1);
(2)∵f′(x)=[x2+(a+2)x+2a]ex,由f′(x)≥0?x2+(a+2)x+2a≥0对于x∈R恒成立,
则△=(a+2)2-8a≤0?(a-2)2≤0,
又(a-2)2≥0,∴a=2
全部回答
- 1楼网友:白昼之月
- 2021-02-18 17:39
(1)解:由题意a>0,f′(x)=ex-a,
由f′(x)=ex-a=0,得x=lna.
当x∈(-∞,lna)时,f′(x)<0;当x∈(lna,+∞)时,f′(x)>0.
∴f(x)的单调递减区间为(-∞,lna),单调递增区间为(lna,+∞).
(2)解:由(1)知,当x=lna时,f(x)取得极小值,也为最小值,
其最小值为g(a)=f(lna)=elna-alna-1=a-alna-1.
由g′(a)=1-lna-1=-lna=0,得a=1.
∴g(a)在区间(0,1)上单调递增,在区间(1,+∞)上单调递减,
∴g(a)在a=1处取得最大值,而g(1)=0.
因此g(a)取得最大值时,a=1.
(3)证明:由(2)知,当a=1时,对任意实数x均有f(x)≥g(1)=0,即ex-x-1≥0,即1+x≤ex.
令x=-
k
n (n∈n*,k=0,1,2,3,…,n-1),则0<1-
k
n ≤e-
k
n ,
∴(1-
k
n )n≤(e-
k
n )n=e-k,
∴(
1
n )n+(
2
n )n+…+(
n-1
n )n+(
n
n )n≤e-(n-1)+e-(n-2)+…+e-2+e-1+1=
1-e-n
1-e-1 <
1
1-e-1 =
e
e-1 .
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